• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.598-603
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• 2003

A CFD analysis has been performed to investigate turbulent heat transfer in a triangular rod bundle with a pitch-to-diameter ratio(P/D) of 1.06. Anisotropic turbulence models predicted the turbulence-driven secondary flow in the triangular subchannel and the distributions of time mean velocity and temperature showing significantly improved agreement with the measurements over the linear standard ${\kappa}-{\varepsilon}$. The anisotropic turbulence models predicted turbulence structure in large flow region fairly well but could not predict the very high turbulent intensity of azimuthal velocity observed in narrow flow region(gap).

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.71-73
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• 2003

A CFD analysis has been made for fully developed turbulent flows in a triangular bare rod bundle with pitch to diameter ratio (P/D) of 1.123. The nonlinear turbulence models predicted the turbulence­driven secondary flow in the triangular subchannel. The nonlinear quadratic $\kappa-\omega$ models by Speziale and Myong-Kasagi predicted turbulence structure in the rod bundle fairly well. The nonlinear quadratic and cubic $\kappa-\omega$ models by Shih et al. and Craft et al. showed somewhat weaker anisotropic turbulence. The differential Reynolds stress model appeared to overpredict the turbulence anisotropy in the rod bundle.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권3호
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• pp.414-426
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• 1997

Numerical computations were conducted to characterize the three-dimensional laminar flow through an injector orifice having an inclined angle of 30 .deg.. For this study, the incompressible Navier-Stokes equations in generalized curvilinear coordinates, using a pseudocompressibility approach for continuity equation, were solved. The computations were performed using the finite difference implicit, approximately factored scheme of Beam and Warming and multi-block grids of complete continuity at block interfaces. The multi-block computations were validated for the steady state using direct comparison of multi-block solutions with equivalent single-block ones, including 2-D 180.deg. TAD and 3-D 90.deg. pipe bend. The comparisons between the numerical solutions and the flow field measurements for a tube with sudden contraction were presented in this work for solution validation. Computational results showed the nature of complex flow fields within the inclined injector orifice, including strong pressure-driven secondary flows in the cross stream induced by the effect of streamline curvature. In addition, asymmetric secondary flows were induced in the Reynolds number range above assumed laminar flow regime considered. However, turbulence calculations and grid dependency studies are needed for more accurate computations.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권2호
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• pp.89-97
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• 2017

만곡수로에서의 흐름 구조는 나선형 운동을 갖는 이차 재순환 흐름 그리고 만곡부 측벽으로부터 발생하는 흐름분리로 인한 전단층 등으로 복잡하다. 이 연구에서는 3개의 통계학적 난류모형($k-{\varepsilon}$, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST) 그리고 자유수면 변동 해석을 위한 VOF 기법을 적용한 비정상 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 계산을 수행하여 고진폭 만곡수로인 키노시타(Kinoshita) 수로에서의 이차류와 편수위를 해석하였다. 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 구한 해석결과를 기존 수리실험 자료와 비교하여 각 난류모형의 적용성을 평가하였다. 비정상 RANS 계산에서 적용한 3개의 통계학적 난류모형의 해석 결과를 분석해 보면 키노시타 수로에서 발생하는 만곡부 편수위는 3개 모형 모두 유사하게 모의하는 한편, 전반적인 이차류 분포는 $k-{\omega}$ SST상대적으로 잘 모의하는 것으로 나타났다. 하류에 위치한 만곡부 흐름에 영향을 미쳐 국부적으로 발생한 이차류와 이전의 만곡부 중앙 수면 부근에서 발생하는 한 쌍의 이차 와류가 존재하는 현상을 관측하였으며, $k-{\omega}$ SST 난류모형은 이러한 복잡한 와류 변화를 양호하게 모의했다. $k-{\varepsilon}$ 모형을 기반으로 개발된 두 모형으로 모의한 결과에서는 실험에서 관측된 중앙 만곡부에 존재하는 두 개의 이차류 중, 시계방향 와류가 재현되지 않는다. VOF기법을 이용해서 계산한 만곡부에서의 편수위 해석결과는 적용한 모든 난류모형에 대해서 전반적으로 실험값을 양호하게 재현하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.170-177
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• 1989

본 연구에서는 부분 포물형 Navier-Stokes 방정식에 Speziale이 제안한 비선형 ｋ-.epsilon. 난류 모형을 적용하여 비직교 조표계에서 전개 중인 유동의 평균 속도와 난류 운동에너지 등을 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권5호
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• pp.675-684
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• 2002

Two-dimensional, angle-resolved LDV(Laser Doppler Velocimetry) measurements of the turbulent rotating flow field in a confined cylinder have been performed. The configurations of interest are flows between a rotating upper disk with a rod attached by a disk or impeller($\theta$ = 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$) and a stationary lower disk in a confined cylinder. The mean flow velocity as well as the turbulent intensity of the flow field have been measured. The results show that the flow is strongly dependent on the position of the impellers or the disk, negligibly affected by the Reynolds number in turbulent flow. It is observed that the mixing effect of the axial flow impeller($\theta$ = 45$^{\circ}$) is better than that of the radial flow impeller($\theta$ = 90$^{\circ}$) or a disk.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.520-524
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• 2000

A ejector system is one of the fluid machinery, which has been mainly used as an exhaust pump or a vacuum pump. The ejector system has often been pointed out to have only a limited efficiency because it is driven by pure shear action and the mixing action between primary and secondary streams. In the present work, numerical simulations were conducted to investigate the effects of the geometry and the mass flow ratio of supersonic ejector-diffuser systems on their mixing performance. A fully implicit finite volume scheme was applied to solve the axisymmetric Navier-Stokes equations, and the standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model was used to close the governing equations. The flow fields of the supersonic ejector-diffuser systems were investigated by changing the ejector throat area ratio and the mass flow ratio. The existence of the second throat strongly affected the shock wave structure inside the mixing tube as well as the spreading of the under-expanded jet discharging from the primary nozzle, and served to enhance the mixing performance.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.